在當(dāng)今全球追求“雙碳”目標(biāo)的背景下，風(fēng)電、太陽能等新能源的快速發(fā)展為能源結(jié)構(gòu)帶來了深刻變革，但同時(shí)也對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供需平衡提出了前所未有的挑戰(zhàn)。面對新能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性以及極端天氣帶來的不確定性，長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)以其長周期、大容量的特性，逐漸成為保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵手段。

長時(shí)儲(chǔ)能，顧名思義，是指能夠持續(xù)放電較長時(shí)間（國內(nèi)一般認(rèn)為在4小時(shí)以上）的儲(chǔ)能技術(shù)。在風(fēng)電、太陽能等新能源發(fā)電占比日益提高的今天，長時(shí)儲(chǔ)能的重要性愈發(fā)凸顯。它能夠在長時(shí)間維度上平抑新能源發(fā)電帶來的波動(dòng)，確保電力系統(tǒng)在季節(jié)性及極端天氣下的穩(wěn)定供電。

據(jù)國家電網(wǎng)能源研究院預(yù)測，到2060年，全社會(huì)用電量將達(dá)到約15.7萬億千瓦時(shí)，非化石能源裝機(jī)占比和發(fā)電量占比均將超過80%，風(fēng)能、太陽能發(fā)電裝機(jī)將超過40億千瓦，占比超過60%。如此龐大的新能源發(fā)電規(guī)模，無疑對電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力提出了更高要求，而長時(shí)儲(chǔ)能正是解決這一問題的關(guān)鍵。

目前，國內(nèi)外對于長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的研究和應(yīng)用主要集中在抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、熔鹽儲(chǔ)熱、液流電池和氫儲(chǔ)能等五種類型。每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和應(yīng)用場景。

抽水蓄能作為最為成熟的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，憑借其技術(shù)成熟、成本低廉等優(yōu)勢，在日調(diào)節(jié)場景下具有廣泛應(yīng)用。然而，受地理?xiàng)l件限制，抽水蓄能電站的建設(shè)選址相對困難。

壓縮空氣儲(chǔ)能則通過大型地下洞穴或地上儲(chǔ)氣室進(jìn)行儲(chǔ)氣。壓縮空氣儲(chǔ)能可作為抽水蓄能的補(bǔ)充，在周調(diào)節(jié)場景下具有較大潛力。隨著深冷液化、超臨界等技術(shù)的突破，其應(yīng)用前景將更加廣闊。

熔鹽儲(chǔ)熱在光熱發(fā)電、火電機(jī)組靈活性改造以及熱電聯(lián)供等場景具有明顯優(yōu)勢，是大規(guī)模中高溫儲(chǔ)熱的主流技術(shù)。熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的發(fā)展，將為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供更多可能性。

液流電池的優(yōu)勢在于功率和容量解耦，擴(kuò)容性強(qiáng)，不受地理?xiàng)l件限制，且采用模塊化設(shè)計(jì)，有利于提高儲(chǔ)能的規(guī)模和靈活性。在周調(diào)節(jié)和季調(diào)節(jié)場景下，液流電池將發(fā)揮重要作用。

氫儲(chǔ)能作為最具潛力的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)之一，氫儲(chǔ)能在放電時(shí)長和容量上具有明顯優(yōu)勢，儲(chǔ)存形式多樣，不受地理?xiàng)l件限制。隨著制、儲(chǔ)、輸、用等方面技術(shù)的不斷突破，氫儲(chǔ)能的成本將大幅降低，有望在跨季節(jié)長時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

根據(jù)日、周、季等時(shí)間尺度，長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)被劃分為日長時(shí)儲(chǔ)能（4至12小時(shí)）、周長時(shí)儲(chǔ)能（12至100小時(shí)）和季長時(shí)儲(chǔ)能（100小時(shí)以上）。不同時(shí)間尺度的儲(chǔ)能技術(shù)，在電力系統(tǒng)的不同應(yīng)用場景中發(fā)揮著重要作用。

在日間能量轉(zhuǎn)換中，抽水蓄能憑借其技術(shù)成熟和成本低廉的優(yōu)勢，成為日調(diào)節(jié)場景下的主流儲(chǔ)能技術(shù)。通過抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)，可以有效平抑新能源發(fā)電的日間波動(dòng)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

在多天電力平衡中，壓縮空氣儲(chǔ)能、熔鹽儲(chǔ)熱和液流電池等技術(shù)將形成多元化競爭格局。這些技術(shù)能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際需求，靈活調(diào)節(jié)電力供需平衡，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供需平衡。

在季節(jié)電力平衡以及極端天氣下的電力平衡中，氫儲(chǔ)能將發(fā)揮重要作用。由于其長周期、大容量的特點(diǎn)，氫儲(chǔ)能能夠跨季節(jié)儲(chǔ)存和釋放電力，確保電力系統(tǒng)在極端天氣下的穩(wěn)定供電。

盡管長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)在保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面具有重要作用，但其整體仍處于初步發(fā)展階段，技術(shù)類型多樣，商業(yè)模式和運(yùn)行機(jī)制尚不完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模較小，成本也有待進(jìn)一步降低。為此，需要多方面、多角度推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。

例如，出臺(tái)適用于長時(shí)儲(chǔ)能發(fā)展的電力市場機(jī)制，完善相關(guān)市場價(jià)格機(jī)制，建立合理的長效補(bǔ)償和補(bǔ)償監(jiān)管機(jī)制。同時(shí)，加大對長時(shí)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)上，需要持續(xù)跟蹤長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)在成本、效率、安全、應(yīng)用等方面的創(chuàng)新研究，適時(shí)開展部分長時(shí)儲(chǔ)能相關(guān)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備。加強(qiáng)長時(shí)儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)成熟度分析，以科技創(chuàng)新推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的多元化應(yīng)用研究和工程示范。